电子电路设计学习

PCB布局要求 

通用要求
合理安排布局，元器件之间应相互平行或者垂直排列，以求整齐、美观；元件排
列紧凑，在整个版面上应分布均匀、疏密一致，所有元器件均放置在顶层。


1.必须根据元器件的电气特性和使用特点来布局（这点非常重要），举例如下：对于各种接口、按键和排针，需要放在板子边缘，方便插接，对于屏幕和主控芯片等，一般放在板子
中央，对于电源电路，一般放在板子的电源输入旁边并且要注意电流路径和滤波电容位置（非常重要），对于晶振需要靠近单片机晶振引脚摆放等

2.不要把元器件看成二维物体，而是应该看成三维物体，有时空间有干涉的情况需要考虑

3.元件的布局应该采用模块化，也就是同一个模块电路的元件应该放同一个区域，按照就近原则来布局，不能东一个西一个。

1.顶层优先原则：尽量在顶层布线

2.电源线原则上要加粗：因为电源线是要给电路板各个模块供电的，电源线加粗有利于电流在主干道上流通；在日常PCB设计中，在25度时，对于铜厚为10z（盎司）的导线，10mil线宽能够承载0.65A电流，40mil线宽能够承载2.3A电流。

3.同一层内走线大于90度：同一层走线禁止90度或者走锐角，从原理上讲，锐角直角走线会造成走线阻抗不连续，对于信号的传输有影响，推荐走线135度。

4.注意电流路径和电容的摆放位置：电源要先经过电容滤波再给后级，去耦电容要贴近芯片引脚放置，并就近接地。 





关键元件优先、关键信号线优先、密度优先
（1）密度优先原则：从单板上连线最密集的区域开始布线。

（2)优先关键元器件：如DDR、射频等核心部分应优先布线，类似信号传输线应提供专层、电源、地回路。其他次要信号要顾全整体，不可以和关键信号相抵触。

（3）关键信号线优先：电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线。

差分电路很重要！晶振屏蔽也需要注意！



布局为布线让路！ 

在信号线周围铺上一层铜皮的话可以更好的保护信号的完整性

7.26学习日记 

大师篇学习
 








LMS1117电源芯片

电源稳压器(PowerRegulator)是一种在电源电压或者负载电流发生变化的时候，依然能够提供稳定输出电压的元件。

DCDC电源稳压器 

 

DC/DC转换器一种是开关电源稳压器，指利用电容、电感的储能的特性，通过可控开关（MOSFET等）进行高频开关的动作，将输入的电能储存在电容（感）里，当开关断开时，电能再释放给负载，提供能量。

以降压为目的DCDC电源电路称为BUCK电路

以升压为目的的DCDC电源电路称为BOOST电路

DCDC开关电源电气特性

• DC-DC外围器件多，电路复杂，成本高
• DC-DC负载响应比LDO慢，输出纹波大，噪声大
• DC-DC效率高，输入电压范围宽泛
• DC-DC支持降压和升压
• DC-DC输出电流高，功率大

电源电路 

VREF：基准电压源         VDD：数字电源

基准电压源是一种能提供稳定、精确、不随温度、负载、电源电压变化而波动的电压源。它广泛应用于电子电路中，尤其是在需要高精度和稳定性的场合，如模数转换(ADC)、数模转换(DAC)、稳压电路、传感器电路等。

滤波电容：主要作用是去耦和滤波



PCB设计流程：

单点接地

这里调试看调试信息的时候要反着看调试信息


自动下载电路




DCDC的布局布线就两点：一是要通顺二是要抗干扰

占空比Duty Cycle）：

✅ 概念：

• 占空比指一个周期中高电平所占的百分比。

• 举个例子，如果一个周期是10ms，其中高电平持续了2ms，那么占空比就是：

• 占空比 = （高电平时间 / 周期总时间）× 100% = (2 / 10) × 100% = 20%
  

  ✅ 实际用途：

• 在单片机中，占空比常用于控制PWM信号的强弱，从而控制：

  • 电机转速

  • LED亮度

  • 加热器功率等

• 比如你用 STM32 控制一个风扇，通过调节PWM的占空比可以实现转速的调节。

二、PWM（脉宽调制 Pulse Width Modulation）

✅ 概念：

• PWM是一种用**“占空比不同的方波”**来模拟连续电压的方法。

• 它的本质是数字信号控制模拟设备，将高频数字开关信号进行平滑处理，输出“近似模拟电压”。

✅ 实际用途：

• 控制LED亮度（0%占空比=灭，100%=最亮）

• 控制直流电机速度（调节功率）

• 控制舵机角度（定频+可调脉宽）

• 控制开关电源/变频器等

⚙️ 例如：STM32 的 TIM1、TIM2 定时器就可以生成 PWM 输出，配置相关寄存器如 CCR1 实现占空比调节。

三、PID 控制算法（Proportional-Integral-Derivative）

✅ 概念：

PID是一个闭环控制算法，常用于让系统的实际输出值逐步逼近目标值，具有自动调整的能力。

PID 的三个组成部分：

• P（比例）: 当前误差响应

• I（积分）: 累积误差响应

• D（微分）: 误差变化率响应

输出 = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt

✅ 实际用途：

在单片机中，PID 控制常用于：

• 电机转速稳定控制（比如让风扇保持 1500RPM）

• 平衡车姿态控制（如MPU6050 + PID 控制电机输出）

• 温度控制（加热器温控）

• PID本身是一种算法，和数学计算有关；

• 实现时可能会：

  • 用结构体存储PID参数（Kp, Ki, Kd，历史误差值等）

  • 用变量缓存上一时刻误差值、积分累计值等

  • 在复杂系统中（如多轴控制），可能用数组或队列来管理多个PID通道